Enzymy do przetwarzania skrobi

Enzymy do przetwarzania skrobi
Enzymy do przetwarzania skrobi

Przetwarzanie skrobi roślinnej na różne cukry jest ważną gałęzią przemysłu skrobiowego i jednocześnie jedną z najważniejszych ekonomicznie dziedzin zastosowania inżynierii genetycznej. Niezliczona ilość żywności zawiera składniki, które zostały pozyskane w procesie scukrzania skrobi. Centralną rolę w tym procesie odgrywają enzymy przetwórcze skrobi – a te są produkowane głównie przy użyciu mikroorganizmów modyfikowanych genetycznie.

W przeszłości do rozdzielania skrobi na poszczególne cukry trzeba było używać silnych kwasów, dziś zaś stosuje się prawie wyłącznie enzymy. Mają one szereg zalet: Ponieważ enzymy stosowane w procesie przetwarzania skrobi rozbijają rozgałęzione cząsteczki skrobi w bardzo specyficznych punktach, proces scukrzania może być specjalnie kontrolowany. W ten sposób uzyskuje się różne syropy skrobiowe, które różnią się mocą słodzenia, ale także właściwościami technologicznymi.

Enzymy przetwórcze skrobi Produkty

Następujące produkty są popularnymi enzymami stosowanymi w przemyśle przetwórstwa skrobi.

Przeczytaj więcej na temat enzymów przetwarzania skrobi

Białko pszenne (nazywane również mąką pszenną) jest głównym produktem ubocznym w procesie produkcji skrobi pszennej, która jest bogata w składniki odżywcze i stanowi źródło czystego naturalnego białka roślinnego o dobrej jakości i niskiej cenie.

Ponieważ białko pszenne ma unikalny skład aminokwasowy, zawiera więcej aminokwasów hydrofobowych oraz aminokwasów nienaładowanych i ma duży obszar oddziaływania hydrofobowego w molekule, ta specjalna struktura powoduje jego niską rozpuszczalność w wodzie i wysoką lepkość, co ogranicza jego wykorzystanie.

W ostatnich latach nastąpił gwałtowny rozwój technologii hydrolizy bioenzymatycznej. Po przeprowadzeniu hydrolizy enzymatycznej, białko pszenicy może zerwać wiązania peptydowe, zwiększyć gęstość ładunku i zmienić strukturę białka, odsłonić pozostałości hydrofobowych aminokwasów oraz zwiększyć hydrofobowość powierzchniową. Obecność grup płciowych powoduje, że białko jest amfifilne i zwiększa rozpuszczalność, co znacznie poprawia wygodę użytkowania i wartość wszechstronnego zastosowania.

Wybór odpowiedniego preparatu enzymatycznego poprawiającego właściwości funkcjonalne produktów proteolizy pszenicy, takie jak rozpuszczalność, strawność, itp. jest szczególnie ważny przy stosowaniu pasz.

Pod wpływem działania enzymów przetwarzających skrobię, cząsteczki białka są hydrolizowane, ich masa cząsteczkowa zmniejsza się, a ich struktura przestrzenna zmienia się, wytwarzając cząsteczki peptydów lub mniejsze cząsteczki aminokwasów, co poprawia ich funkcjonalność. Powszechnie stosowane enzymy hydrolizujące białka obejmują proteazę zasadową, papainę, proteazę złożoną, proteazę smakową, proteazę termofilną, trypsynę, pepsynę itd.

Obecnie enzymy do przetwarzania skrobi stosowane w produkcji hydrolizatów białkowych pszenicy w paszach zawierają głównie proteazę alkaliczną, proteazę obojętną i pepsynę. Wśród nich, proteaza alkaliczna ma oczywiste zalety po kompleksowym działaniu hydrolizy i kosztach oraz innych czynnikach.

Proteaza zasadowa jest endonukleozą, która ma właściwości wysokiej wydajności hydrolizy i słabej hydrolizy grup amidowych. Może być stosowana do otrzymywania wysokiej jakości produktów peptydowych glutaminy poprzez hydrolizę białka glutenu pszennego.

Badania wykazały, że w doświadczeniu z hydrolizą jednowiązkową z proteazą zasadową efekt hydrolizy enzymatycznej jest znaczący, zawartość krótkich peptydów w produkcie jest wysoka, wskaźnik rozpuszczalności azotu kwasu trójchlorooctowego (TCA-NSI) wynosi 77,86%, a efektywna zawartość glutaminy jest wysoka, osiągając 17,65%; w układzie podwójnej hydrolizy enzymatycznej lub wieloenzymowej białko glutaminowe pszenicy jest hydrolizowane przez dwa lub więcej enzymów.

Skuteczność hydrolizy lub efektywna zawartość glutaminy ponownie wzrasta, ale różni się od innych proteaz bez udziału zwierząt właściwościami proteaz alkalicznych. W porównaniu z proteazami płciowymi, ich skuteczność hydrolizy jest bardzo wysoka, a wstępny efekt innych enzymów nie jest oczywisty, ale zwiększa koszty.

Obróbka białka pszennego proteazami, oprócz produkcji małych peptydów i aminokwasów poprawiających funkcje i strawność, znacznie poprawia rozpuszczalność i łatwość stosowania produktu.

W hydrolizie enzymatycznej wzrost ilości peptydów o małej masie cząsteczkowej niszczy strukturę sieci i zmniejsza obrzęk, ponieważ depolimeryzacja multimerów białka i wzrost grup jonowych powoduje zwiększenie kolejności cząsteczek białka i zwiększenie jego objętości pozornej, co zmniejsza lepkość, a w warunkach kwaśnych lub obojętnych nie ma dużej różnicy w przepływności roztworu hydrolizatu enzymatycznego.

Jednocześnie produkty proteolizy pszenicy mają właściwości niskiej lepkości w wysokich stężeniach i są szczególnie odpowiednie dla żywności płynnej, która wymaga wysokiej zawartości białka i nie może dodawać białka pszenicy. Mogą być stosowane jako dobry dodatek do źródła azotu w żywności bez wpływu na żywność. Właściwości płynne, które przyczyniają się również do jego zastosowania w sektorze pasz.

Perspektywa zastosowania hydrolizatu białkowego z pszenicy w paszach

Białko hydrolizowane z pszenicy produkowane w procesie hydrolizy enzymatycznej poprawia rozpuszczalność surowców i zawiera dużą liczbę aktywnych małych peptydów. W porównaniu z niehydrolizowanymi surowcami białkowymi pszenicy oraz różnymi innymi surowcami pochodzenia zwierzęcego i roślinnego, posiada unikalne właściwości funkcjonalne, które promują jego zastosowanie w przemyśle paszowym.
Optymalna produkcja wysokiej jakości zhydrolizowanego białka w procesie hydrolizy enzymatycznej pomaga efektywnie wykorzystać dostępne zasoby białka.

Białko ryżowe jest uznanym, wysokiej jakości białkiem roślinnym i ważnym źródłem białka w codziennym żywieniu człowieka. Posiada właściwości właściwej równowagi między składem aminokwasów a niską alergią. Bardzo dobrze nadaje się jako pożywny pokarm dla niemowląt, dzieci i osób specjalnej troski.

Z ekonomicznego punktu widzenia nie należy ekstrahować białka bezpośrednio z ryżu do dalszego przetwarzania, a produkty uboczne z ryżu, kwas organiczny, fermentacja antybiotykowa i produkty uboczne produkcji cukru skrobiowego, pozostałości ryżu, są dobrymi surowcami do dalszego przetwarzania białka ryżowego.

Pozostałość ryżu jest pozostałością mąki ryżowej, skroploną za pomocą wysokotemperaturowej amylazy i przefiltrowaną przez płytki i ramki w celu usunięcia niektórych węglowodanów. Zawartość białka wynosi ponad 40 %, co oznacza, że większość białka jest zatrzymywana w ryżu, a białko ekstrahowane bezpośrednio z ryżu ma prawie taką samą wartość odżywczą.

Na każde 7 ton ryżu zużytego w produkcji cukru skrobiowego przypada 1 tona pozostałości ryżu. Badania i rozwój produktów w zakresie białka resztkowego z ryżu mogą nie tylko w pełni wykorzystać zasoby białka ryżowego, ale także przyczynić się do zwiększenia korzyści ekonomicznych przedsiębiorstw produkujących cukier skrobiowy.

Ponieważ jednak gluten nierozpuszczalny w wodzie w pozostałościach po produkcji ryżu stanowi ponad 80%, a podczas scukrzania ryżu, wysokie temperatury i ciśnienie powodują, że białko w ryżu denaturuje się i tworzy z cukrem kompleks glikoproteinowy drogą Maillarda, co powoduje, że ekstrakcja białka jest trudna, rozpuszczalność i emulgowanie są słabe, a wydajność przetwarzania jest niska, dlatego obecnie jest ono wykorzystywane głównie jako pasza dla zwierząt, rzadko wykorzystywane w przemyśle spożywczym, a marnotrawstwo zasobów jest poważne.

Preparaty enzymów do przetwarzania skrobi rozkładają i modyfikują białko ryżowe, czyniąc je rozpuszczalnym peptydem i ekstrahując je w taki sposób, aby można było głęboko rozwinąć i wykorzystać białko pozostałości ryżu. Stosuje się je w przemyśle spożywczym, zdrowotnym lub farmaceutycznym w celu dalszego ulepszenia białka ryżowego. Wszechstronna wartość użytkowa.

Metoda enzymatyczna przetwarzania skrobi do usuwania cukru z pozostałości ryżu i stosowania proteolizy

Oprócz białka głównego składnika w pozostałościach ryżu, łączna zawartość cukru przekracza 30 %. Te pozostałości cukru pozostające w pozostałościach ryżu zostały skroplone za pomocą wysokotemperaturowej amylazy podczas produkcji pozostałości ryżu. Pierwotna skrobia ma niską zawartość dekstryny i więcej dekstryn oraz oligosacharydów. Dlatego też węglowodany mogą być najpierw poddane działaniu α amylazy i glukoamylazy w celu zwiększenia zawartości białka w surowcu, co bardziej sprzyja hydrolizie białkowej w późniejszym procesie.

Białko ryżowe otrzymane po enzymatycznym usunięciu cukru jest nierozpuszczalne w wodzie i musi kontynuować swoją enzymatyczną modyfikację, aby mogło być szeroko stosowane w produkcji żywności. Głęboka hydroliza białka ryżowego po usunięciu cukru jest przeprowadzana głównie metodą proteazową. Ogólnie rzecz biorąc, proteaza alkaliczna, proteaza obojętna, proteaza kwaśna, papaina itp. mają dobry wpływ na hydrolizę takich białek. Zazwyczaj bardziej ekonomiczny jest wybór kilku proteaz do powszechnego stosowania.

Proces przygotowania proteolizy pozostałości ryżu:
Pozostałości ryżu dostosowanie temperatury mielenia przez dostosowanie temperatury – usunięcie cukru metodą enzymatyczną (odporna na temperaturę α amylaza / kombinowany preparat enzymatyczny DFT-04) – usunięcie cukru przez odwirowanie -mycie wodą dostosowanie temperatury -dopasowanie głębokości reakcji enzymu zabijania proteazy do zebrania supernatantu i suszenie

Preparaty enzymatyczne do obróbki skrobi Produkty z serii ZF to specjalne hydrolazy białkowe pochodzenia roślinnego, które zostały opracowane w zależności od właściwości i przetwarzania białek surowców roślinnych. Mogą one hydrolizować białko ryżowe do peptydów i aminokwasów, redukować masę cząsteczkową białka i dokładnie je hydrolizować, poprawiając jego rozpuszczalność. Właściwości emulgujące i pianotwórcze poprawiają wartość odżywczą i dodatkowo rozszerzają zakres zastosowań białka ryżowego.